南航-腾讯联合发布自研全动飞行模拟机视景系统

6月20日,2023珠海飞行安全研讨会暨“南航-腾讯”航空安全与仿真研究实验室成立挂牌仪式在南航翔翼公司举办。会议旨在开展飞行安全主题和前沿科技研究分享,促进航空安全科学的研究和应用,进一步贯彻落实民航安全隐患零容忍的总体要求。本次大会发布了基于南航虚像显示技术和腾讯自研游戏引擎技术共同打造的全新一代视景系统,该成果实现了自研视景系统关键技术突破,完成飞行模拟机视景系统的代际升级,为超过8万民航飞行员提供更高效、更安全的飞行训练。

安全是民航业的生命线,是民航运行可持续发展的重要根基。南航始终致力于科技创新,将最先进前沿的科技力量投入到飞行安全运行工作中,构建安全七大体系,成立南航飞行安全研究院,组织开展基于中国特色训练体系的国产高等级飞行模拟机研制、多源数据驱动的飞行员全生命周期非技术核心胜任力循证训练的研究与实践管理、高等级飞行训练设备视景系统研发等重大科研攻关项目,并搭建了国内首个专注于航空训练设备仿真与安全研究的省部级平台:广东省航空训练系统工程技术研究中心,输出飞行训练安全管理的“中国智慧”和“中国标准”。

实验室挂牌仪式上,在原中国民用航空总局局长杨元元,中国工程院院士吴光辉,中国民用航空局安全总监舒明江,腾讯公司高级副总裁马晓轶,原民航华东地区管理局局长蒋怀宇,南方股份公司总飞行师、南航翔翼公司董事长王仁杰,南航翔翼公司总经理周易之,以及腾讯互娱研发效能部总经理李从兵的共同见证下,南航和腾讯联合成立“航空安全与仿真研究实验室”,实验室将聚焦飞行安全防控研究、飞行大数据研究、飞行仿真、视景仿真等四大方向课题和应用研究,探索建设中国民航领域核心技术标准。

实验室研制的首批成果超写实高等级视景系统也正式发布。该视景系统包含“虚像显示系统全套解决方案”以及“超写实视景引擎”“智能化视景建模”两个国产工业级软件,实现了自研视景系统关键技术突破,项目成果整体处于国际先进水平,在高等级视景仿真引擎的建模和渲染以及高光学性能虚像显示技术达到了国际领先水平。基于自研游戏引擎和自研虚像显示技术等一系列技术能力,中国成为全球第三个能自主研发完整视景系统的国家。

原中国民用航空总局局长杨元元在致辞时表示,成立“南航-腾讯”航空安全与仿真研究实验室,以科技创新促进航空安全,将为民航安全工作注入新的动力。训练场景的逼真度直接关系到飞行员的训练效果,希望在南航与腾讯的共同努力下,推动民航飞行训练设备高端制造,为中国民航的发展贡献更多的智慧和力量。

南航股份公司总飞行师、南航翔翼公司董事长王仁杰表示,飞行安全是民航运输业赖以生存和发展的基础,加强航空安全领域的基础研究和前沿技术创新,是全面提升安全保障的一项重要举措。希望南航和腾讯充分发挥创新优势,通过高端飞行训练设备的研制开发,打造航空安全和仿真研究的标杆。

腾讯公司高级副总裁马晓轶表示,这次合作背后有着深层次的必然性,视景系统一直在极致追求超写实模拟效果,而游戏科技恰好可以提供针对性的解决方案。以腾讯游戏自研引擎参与研发全新一代视景系统为起点,希望游戏科技能够成为助力国家高端制造装备产业乃至更多工业领域创新升级的“数字交互引擎”。

南航翔翼总经理周易之与腾讯互娱研发效能部总经理李从兵,特别分享了全新一代视景系统的技术优势以及游戏科技如何带来的技术突破。

周易之作了关于“科技自立自强,助力民航高质量发展”的分享,基于实现科技高水平自立自强,推动构建新发展格局、实现高质量发展,迫切需要加强基础研究,从源头和底层解决关键技术问题的要求,依托南航飞行安全研究院平台,南航翔翼深挖飞行安全研究课题,强化飞行大数据研究,攻坚飞行训练设备研制,优化飞行安全训练解决方案,构建完善科技创新管理体系,创建科技创新管理制度“领结”模型,全面保障科技创新项目研究与开展。

本次实验室发布的超写实高等级视景系统,深入研究了支持大范围高性能高真实感的国产视景引擎渲染仿真技术、机场模型智能生成技术和高光学性能虚像技术,从视景底层关键技术入手,打造了自研高等级视景仿真系统和全套虚像显示系统解决方案,实现高水平自立自强。

在高光学性能虚像方面,研发了聚酯薄膜高精度控制系统背投屏光学环氧树脂浇注一体成型方法、大宽辐麦拉膜制作方法和暗场下交叠区亮度融合技术,解决了虚像系统球面准直镜几何控制精度不足的问题,并掌握了高性能背投屏、大宽幅高质量麦拉膜的解决方案。

李从兵以“腾讯自研游戏引擎助力视景系统代际升级”为题进行分享。他表示,游戏引擎用于自研视景系统,在材质效果、光影效果上有显著的效果优势,在CPU、GPU的性能优化上带来了渲染对象数十倍以上提升,在数字孪生世界的重建技术上有上百倍的效率提升。“半天就能重建2000平方公里城市,3天‘生成’1个机场,数字资产制作效率提升10倍以上,多边形生成与渲染能力提升380倍,大规模视景场景渲染性能提升10倍以上,配合南航研发的高光学性能虚像技术,成像更真实、建模更高效、运行更稳定。”

李从兵表示,成功研发全新一代全动飞行模拟机视景系统表明,由游戏科技提供的技术体系和开发工具,能够成为助力国家高端装备制造产业乃至更多工业领域创新升级的“数字交互引擎”,为越来越多领域和产业提供创新解决方案,而游戏也正在成为具备更多可能性的“超级数字场景”。

展望未来,包括游戏引擎在内的模拟仿真技术的发展空间十分广阔。利用仿真技术是提升飞行员培训效果的最佳方案,解决训练场景逼真度不够、渲染效果差、建模效率等影响训练质效的问题,展现出更加接近实际运行的飞行训练场景。同时成熟的模拟仿真技术可以拓展应用到更广泛的领域,如航空航天、飞行汽车、沉浸式实训、数字制造等领域。

《“十四五”民用航空发展规划》提出,要聚焦行业重大需求、发展瓶颈和科技前沿,加强关键核心技术攻关和自主创新产品应用,推动重点领域科技突破,并以此助力构建高水平民航科技创新体系,打造民航高质量发展核心竞争力。

在政策的指引下,南航集团将和腾讯公司在飞行安全和航空仿真领域深化合作,助力民航飞行员进行更高效的训练,筑牢飞行安全根基,进一步提升民航飞行安全裕度,为促进我国民航工业核心自研技术发展和航空科技竞争力的提升贡献科技力量。